Öl/Schmierung: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 30. Dezember 2011, 16:52 Uhr

Die primäre Aufgabe eines Öls ist normalerweise die Schmierung. Dabei verhindert das Öl das Aneinanderreiben zweier Flächen um Verschleiß zu auszuschließen oder zu minimieren, Geräusche zu unterbinden und Verluste, z.B. durch Reibungswärme, zu reduzieren.

Vollschmierung (Flüssigkeitsfilmschmierung)

Der Idealzustand ist die Vollschmierung. Hier liegt zwischen den zu schützenden Flächen ein vollständiger Ölfilm vor, die Flächen schwimmen auf diesem auf. Eine Reibung der Flächen findet nur gegenüber dem Öl statt. Es liegt fast kein Verschleiß vor. Der Druck wird vollständig von dem Schmiermittel getragen.
Im Verbrennungsmotor wird die hydrodynamische Schmierung verwendet, d.h. das Schmiermittel wird durch die Bewegung der Teile untereinander in den Schmierspalt gefördert. Damit eine Schmierungwirkung zustande kommt, muss eine Bewegung der Teile mit einer Mindestgeschwindigkeit erfolgen. Diese Art der Schmierung ist mit Verschleißeffekten behaftet (z.B. Teilschmierung). Ein gutes Beispiel ist hier die Hubbewegung des Kolbens im Zylinder.

Teilschmierung

Bei der Teilschmierung, die z.B. dort auftritt wo sich die Richtung eines der Reibeflächen ändert (z.B. Kolben-OT), liegt kein geschlossener Ölfilm vor. Einzelne (mikroskopisch kleine) Unebenheiten der Flächen berühren sich und führen dort zu Verschleiß. Die Drucklast wird sowohl vom Schmiermittel als auch von den Unebenheiten der Reibeflächen getragen. Öladditive können hier helfen den Verschleiß zu reduzieren-

Grenzschmierung (Grenzfilmschmierung)

Findet keine vollständige Trennung der Reibeflächen mehr statt, kommt also kein Aufschwimmen mehr zustande, hat man eine verschleißbehaqftete Trockenreibung. Die Drucklast liegt dabei auf den Unebenheiten der Reibeflächen und nicht auf dem Schmiermittel. Dies kann durch zu niedrigere Viskosität oder zu niedrige Geschwindigkeit der Flächen zueinander eintreten. Auch hier können Additive die Abnutzung reduzieren helfen.

Stribeck Kurve

Die Stribeck Kurve gibt das Verhältnis der Reibung (vertikale Achse) zu der Viskosität, dem Druck und der Geschwindigkeit der reibenden Teile (horizontale Achse):

Der Kurve kann man folgendes entnehmen:

• Hoher Druck bei geringer Geschwindigkeit und geringer Viskosität führt zu hoher Reibung (Grenzschmierung)
• Steigt die Viskosität und die Geschwindigkeit oder nimmt der Druck ab, wird die Schmierung immer besser, die hydrodynamische Schmierung beginnt (Teilschmierung bis Filmschmierung) und der Schmierfilm wird dicker.
• Mit weiter ansteigender Geschwindigkeit, steigt aber auch die Reibung,durch den zunehmenden Widerstand des Schmiermittels, wieder an. Diese Reibung erzeugt aber nich den Verschleiß, den eine Reibung der festen Reibflächen verursachen würde.

Als Fazit kann man dieser Kurve auch entnehmen, dass der größe Verschleiß beim Starten und Stoppen des Motors auftritt, da hier niedrige Geschwindigkeiten und ein dünner Schmierfilm vorliegen.